Documentazione tecnica

Radar e telecamera: l’aggancio PTZ e la verifica video

Il radar dice dove si trova un bersaglio, la telecamera PTZ mostra chi è. Come si assegnano le PTZ, come si disegnano le zone, come si filtrano le classi e come il radar comanda il resto dell’impianto.

Il radar localizza, la telecamera verifica

Un radar sa con precisione che qualcuno è entrato, dove si trova e dove sta andando, ma non sa chi è. Una telecamera PTZ sa mostrarlo con il dettaglio necessario, ma solo se qualcuno le dice dove guardare. Messi insieme, i due apparati fanno il lavoro che nessuno dei due sa fare da solo: il radar sorveglia l’area intera di giorno e di notte, la PTZ si punta sul bersaglio nel momento in cui serve e lo segue.

Per l’operatore il risultato è diretto. Non arriva un allarme da interpretare su un monitor che mostra un campo vuoto, arriva un allarme con l’immagine della persona o del veicolo che lo ha provocato, già inquadrata e seguita mentre si muove. La verifica video è immediata, e un allarme senza nessuno nell’inquadratura si riconosce subito per quello che è.

Come si aggancia una PTZ

Il radar e la telecamera devono condividere una mappa. In fase di installazione si indicano la posizione e l’altezza di ciascun apparato e il suo orientamento; da quel momento ogni posizione misurata dal radar si traduce, per ogni PTZ, in un angolo di brandeggio, un angolo di inclinazione e uno zoom adeguato alla distanza.

Quando un bersaglio entra in una zona di allarme, il radar invia le coordinate e la PTZ si punta. Mentre il bersaglio si muove le coordinate si aggiornano, otto o dieci volte al secondo secondo il modello, e la telecamera lo segue. Lo zoom tiene conto della distanza: largo quando il bersaglio è lontano e l’incertezza laterale del radar è di qualche metro, stretto quando si avvicina, come spiega la guida su copertura e geometria del campo radar.

Un radar e più PTZ

Un radar che copre un’area grande può guidare più telecamere PTZ. La configurazione serve quando i bersagli possono essere più d’uno, o quando l’area è così ampia che una sola telecamera, da un solo punto, vedrebbe certi tratti troppo di lato o troppo lontano.

Quando entrano più bersagli il sistema li assegna alle telecamere disponibili secondo regole che si impostano in configurazione. Le due più usate sono l’ordine di ingresso, per cui il primo bersaglio va alla prima telecamera libera, e la distanza, per cui ogni bersaglio va alla telecamera più vicina e quindi in grado di inquadrarlo meglio.

Più radar e una PTZ

Il caso opposto è altrettanto comune: più radar che coprono settori diversi, ad esempio due lati di un perimetro o le quattro direzioni di un piazzale, e una sola PTZ al centro che riceve le posizioni da tutti.

La telecamera segue il bersaglio anche quando passa dal settore di un radar a quello del vicino, perché le posizioni arrivano tutte sulla stessa mappa. Se i bersagli sono più d’uno, la PTZ va al primo entrato o al più vicino a una zona critica, mentre gli altri restano tracciati e registrati dal radar.

Tempi e precisione dell’inquadratura

Fra il momento in cui il bersaglio entra in zona e il momento in cui la telecamera lo inquadra passano la misura del radar, l’invio delle coordinate e il movimento della PTZ. Le prime due fasi richiedono una frazione di secondo; il movimento dipende dalla telecamera e da quanto deve ruotare. Per questo conviene che la PTZ abbia una posizione di riposo rivolta verso la zona più probabile di ingresso, e che le zone di preallarme siano abbastanza profonde da darle il tempo di arrivare.

La qualità dell’aggancio dipende soprattutto dalla taratura iniziale. Se posizione e altezza di radar e telecamera sono misurate bene, il bersaglio cade al centro dell’inquadratura a qualunque distanza; se sono approssimative, l’errore cresce con la distanza. Nella messa in servizio si verifica l’aggancio facendo camminare una persona in diversi punti del campo e correggendo i parametri finché la telecamera la tiene al centro.

Zone di allarme, di preallarme e di esclusione

Sulla mappa del radar si disegnano zone di tipo diverso, ciascuna con il suo comportamento. La zona di allarme è quella in cui una presenza non deve esserci: chi la attraversa genera l’allarme e l’aggancio della PTZ. La zona di preallarme sta prima, verso l’esterno, e segnala chi si avvicina: è il momento giusto per un messaggio vocale o per accendere un illuminatore, cioè per dissuadere prima che succeda qualcosa.

La zona di esclusione è quella che il radar deve ignorare: una strada pubblica che passa nel suo campo, il percorso dei mezzi interni durante l’orario di lavoro, una siepe fitta mossa dal vento. Le zone possono avere orari diversi, così il piazzale che di giorno è area di lavoro di notte torna area protetta.

Il filtro delle classi

Il radar classifica ogni bersaglio come persona o veicolo. Ogni zona può reagire solo alle classi che interessano: in un parcheggio può avere senso allarmare solo per le persone, lungo una recinzione per entrambe le classi.

Il filtro è il primo strumento contro i falsi allarmi, insieme al tracciamento. Un allarme che arriva solo quando c’è davvero una persona in una zona in cui non dovrebbe esserci è un allarme a cui l’operatore continua a credere.

Tracce e registrazione

Ogni bersaglio lascia una traccia: le posizioni successive, con i tempi, la classe e la velocità. Registrata insieme al video della PTZ, la traccia racconta dopo l’evento da dove è arrivato l’intruso, quanto tempo si è fermato e da dove è uscito, anche nei tratti in cui la telecamera inquadrava altro. È un’informazione che nessuna telecamera fissa restituisce, e che nella ricostruzione di un evento vale quanto le immagini.

Relè verso sirene, illuminatori e centrali

Oltre a guidare le telecamere, il radar può comandare il resto dell’impianto. Il GV-RDS060, il GV-RDS180 e il GV-RDL300 hanno due uscite relè e due uscite digitali, oltre a un ingresso digitale e a una porta RS485. Con le uscite si accende un illuminatore quando qualcuno entra nella zona di preallarme, si attiva una sirena in zona di allarme, si invia il segnale a una centrale antintrusione o all’ingresso di allarme del sistema di registrazione.

Su questi tre modelli l’ingresso digitale permette anche il percorso inverso: un contatto, ad esempio quello di un cancello o di un inserimento della centrale, può cambiare il comportamento del radar.

Il GV-RDS600 ha invece una sola uscita digitale e una porta RS485. Sirene e illuminatori si comandano dalla telecamera PTZ o dal VMS sull’evento del radar, e l’uscita digitale porta il segnale di allarme alla centrale. È la configurazione naturale sulle grandi aree, dove la telecamera agganciata sta comunque sul palo vicino al bersaglio.

Nell’impianto GVision

In un impianto GVision il radar si collega alla rete con un solo cavo che porta anche l’alimentazione, da uno switch PoE nel quadro di campo: PoE IEEE 802.3af per il GV-RDS060, il GV-RDS180 e il GV-RDL300, che si alimentano anche dagli switch industriali su barra DIN della serie GV-POEM, e PoE+ IEEE 802.3at per il GV-RDS600, che nella stessa serie trova le porte adatte sul GV-POEM082SFP e sul GV-POEM084SFP. Le telecamere PTZ e il sistema di registrazione sono sulla stessa rete. Le PTZ da abbinare sono telecamere PTZ GVision abilitate all’aggancio radar via RS485, su indicazione di GVision Italia in fase di progetto: per ogni impianto vi indichiamo quali usare con quale radar e come configurare zone e regole.

I quattro modelli sono il GV-RDS060 per le aree vicine all’edificio, il GV-RDS180 per i piazzali, il GV-RDS600 per le grandi aree aperte e il GV-RDL300 per le recinzioni. Il principio di funzionamento è in Come funziona un radar di sicurezza FMCW, esempi di progetto completi nella guida sui casi tipici.